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IFDoc – Departamento de Geografía –Programa “On Line” de Actualización Docente – AGOSTO A Noviembre 2010 Cursos de Actualización Aplicada a Uruguay y su Entorno Geográfico Climatología Prof Dr Ruben Mario Caffera TIEMPO Y CLIMA Estas definiciones permiten una discusión racional de los conceptos de variabilidad climática y cambio climático. TIEMPO y CLIMA tienen definiciones bien concretas y diferentes. A) Definición de tiempo y clima de Mason (adoptadas por la Conferencia Mundial del Clima en Ginebra, 1979). El interés actual sobre el clima y el cambio climático, parece requerir definiciones de tiempo y clima tendientes a una clara distinción entre los dos conceptos. Dichas definiciones, si se divulgan y son aceptadas, podrán formar parte tanto como sea posible de un dominio común, y no dependerá de los resultados de un modelo en particular o de un criterio teórico el cual no puede ser comprobado por las observaciones. Tiempo : es el estado instantáneo de la atmósfera en un momento dado. Su evolución está ligado a la generación, desarrollo y desaparición de las distintas perturbaciones atmosféricas que lo determinan. Clima : síntesis de las condiciones meteorológicas correspondientes a un área dada, elaborada en base a un período suficientemente largo como para establecer sus propiedades estadísticas de conjunto (valores medios, varianzas, probabilidades de fenómenos extremos, etc.) Luego, el clima resulta bastante independiente de cualquiera de los estados atmosféricos instantáneos que lo constituyen. Los sistemas de tiempo abarcan escalas que van desde pequeñas nubes de lluvia hasta ondas planetarias, con períodos de vida que van desde menos de una hora hasta varias semanas, este concepto de tiempo limita las escalas de tiempo pero no marca definitivamente un límite superior. Existen con frecuencia dentro de la atmósfera fluctuaciones con períodos de tiempo de unos pocos días, y naturalmente se adjudican al tiempo, es posible extender el concepto a las estructuras estables, como las estructuras de gran escala de la circulación atmosférica, como son las situaciones de bloqueo, que pueden persistir y dominar el tiempo durante varias semanas. De manera alternativa es mas usual, especialmente cuando miramos en retrospectiva y cuando la secuencia de eventos diarios no es de gran interés, caracterizar el estado de la atmósfera de un mes o estación por una descripción estadística en términos de promedios, desviaciones standard, y distribuciones de frecuencias de valores diarios. Un resumen estadístico del tiempo, digamos, de un enero en particular, no es sensato describirlo como el clima de ese mes en particular, debemos hablar del clima de enero basado en las estadísticas de una serie larga de eneros. Mas aún la descripción estadística de un enero en particular debe ser descrita en términos de la desviación de la "media" o de la "climatología" de enero o del clima de enero. Cuando el período de la muestra se extiende de meses a años..., las descripciones sinópticas en términos de fluctuaciones diarias se vuelven menos prácticas y debe ser sustituido por descripciones estadísticas por lo que el concepto de tiempo es eventualmente desplazado por el de clima. No obstante, las variaciones interanuales deben ser establecidas solo si la muestra abarca una secuencia larga de eventos para que la estadística a ser tratada sea estacionaria. Como usualmente esto requiere un registro de al menos 30 años de duración, se ve como inapropiado aplicar el término clima si la estadística no cubre al menos una década. El hecho de que las estadísticas de varios modelos climáticos de circulación global alcanzan un estado de régimen más rápidamente que la atmósfera real debe ser visto como una deficiencia de los modelos, mas que una buena razón para cambiar la definición de clima. Lo anterior intenta marcar una rigurosa distinción entre tiempo y clima, por ejemplo, para definir tiempo en términos del período más largo sobre el cual un estado inicial continua ejerciendo influencia detectable en los desarrollos futuros y para el cual es posible marcar predicciones determinísticas. 1 IFDoc – Departamento de Geografía –Programa “On Line” de Actualización Docente – AGOSTO A Noviembre 2010 Cursos de Actualización Aplicada a Uruguay y su Entorno Geográfico Climatología Prof Dr Ruben Mario Caffera En el presente, como definición de límite superior para el tiempo podemos fijar aproximadamente una semana. Esto podrá ser visto como una restricción innecesaria impuesta por las limitaciones de los modelos de predicción y no podemos fijar un tiempo bien definido a causa de los períodos sobre los cuales los desarrollos pueden ser seguidos o predichos dependiendo del estado inicial. Más aun los pronósticos del tiempo de corto plazo están fuertemente relacionados con las fluctuaciones atmosféricas mientras que el clima comprende también los cambios lentos en los océanos, la superficie terrestre y las capas de hielo, para períodos de mas de 1 a 2 semanas no es posible ignorar los efectos acumulativos sobre la atmósfera de los cambios en la temperaturas de la superficie de los océanos, o los cambios de extensión de los hielos, vegetación, humedad de los suelos, etc, algunos de los cuales pueden ser inducidos por fluctuaciones atmosféricas. En general, no obstante, nosotros no tratamos con la definición de clima "per se" sino con variabilidad climática y cambio climático. Estos términos implican desviaciones respecto de un régimen normal, estas definiciones son arbitrarias y basadas en las estadísticas de registros limitados del pasado. Podemos fijar, por ejemplo, límites dentro de los cuales los valores medios, variancias o la frecuencia de valores entre límites establecidos pueda ser vista como normal. Los eventos fuera de estos rangos deberán ser vistos como anómalos a un cierto nivel de significación y si las propiedades estadísticas de una secuencia de años, décadas, centurias, etc. difieren considerablemente respecto de esa población normal, podemos hablar de cambio climático sobre una escala de tiempo apropiada. Los pequeños y graduales cambios pueden que no sean diferenciados de la variabilidad normal (ruido) hasta mucho después que ellos hayan comenzado pero grandes cambios podrán presentarse mas adelante. La palabra "sin cambio" podrá implicar que todas las fluctuaciones observadas quedan dentro de los niveles de confianza determinados por las estadísticas de los registros de largo período. El término "Variabilidad Climática" debe ser usado para destacar variabilidad dentro del clima, o sea fluctuaciones en las propiedades estadísticas sobre períodos de semanas, meses o años para cubrir eventos como situaciones de bloqueo persistentes, sequías del Sahel (África occidental) y variaciones interanuales. Si un mes en particular, estación o año muestra diferencias marcadas respecto a la media de largo período (ej. 30 años) entonces esto puede ser visto como una "variación o una anormalidad dentro" del clima de ese período. Dado que esto no existe una escala temporal precisa que distinga entre tiempo y clima, la diferencia se vuelve unitaria de un punto de vista, metódica y utilitaria. "Tiempo" está relacionado con la evolución de una sucesión de estados atmosféricos o perturbaciones individuales; el "Clima" con el comportamiento promedio de largo período de la atmósfera expresado en términos estadísticos. Los pronósticos meteorológicos son usualmente presentados como de naturaleza determinística; las predicciones de la variabilidad climática (en el sentido definido más arriba) podrán, para el futuro, ser establecido probabilísticamente basado fundamentalmente en las estadísticas de registros pasados. En el contexto operacional, el tiempo tiene un significación táctica mientras que el clima tiene un concepto estratégico por el valor para el planeamiento futuro, asesoramiento de riesgo y toma de decisiones. B.J.Mason1 B) Otra tentativa de definición del Clima, en uso en algunas Instituciones europeas, parten de la siguiente frase de "aggiornamiento modernista" y que para nada invalidan las consideraciones de MASON descritas más arriba2 : "A la vieja concepción de 'SINTESIS DE LAS CONDICIONES METEOROLOGICAS MEDIAS' se opone la actual de 'SINTESIS DE LAS DISTRIBUCIONES DE PROBABILIDAD DE LOS EVENTOS SINGULARES QUE CARACTERIZAN EL TIEMPO'" C) ‘‘Clima es el comportamiento a largo plazo de la atmósfera’’ 1 2 Traducido de "The distinction between weather and climate" Meteorological Magazine,108,1979 Tomada de publicaciones del Instituto di Fisica dell'Atmosfera italiano. 2 IFDoc – Departamento de Geografía –Programa “On Line” de Actualización Docente – AGOSTO A Noviembre 2010 Cursos de Actualización Aplicada a Uruguay y su Entorno Geográfico Climatología Prof Dr Ruben Mario Caffera (ésta definición pese a lo simple, “funciona” y es fácil de entender) D) Definiciones del Dr. Hoffmann (autor del Atlas Climático de América del Sur, son las que usaremos) Tiempo : Estado momentáneo de la atmósfera, representado por el conjunto de los elementos y fenómenos meteorológicos, y/o la integración de dicho estado durante un período de una hora, un par de horas, un día o varios, siempre que no exista alteración de dicho estado. Se entiende que la variación periódica diaria de los elementos y fenómenos no lo modifica (no está considerada en la modificación del “tiempo”). Los elementos se miden (temperatura, humedad, viento, presión, concentración de gases-traza. De los fenómenos, se consigna su ocurrencia: nubosidad, lluvia, rayos, niebla, escarcha... . ejemplos de tiempo : sudestada, pampero, zonda (tipo de tiempo seco y caliente que suele ocurrir en Cuyo), "bueno", pesado, lluvioso. los elementos : se miden. los fenómenos : escarcha, niebla, etc. En general no se miden, aunque existen estimaciones indirectas de la intensidad de algunas de sus características mediante códigos numéricos. Sistemas meteorológicos : ciclón, anticiclón, huracán (ciclón tropical), frente, línea de inestabilidad, complejos convectivos de mesoescala. Línea de inestabilidad : tormentas semiordenadas en una masa de aire caliente. Complejos convectivos de Mesoescala: tormentas enracimadas (forman “clusters”) que ocurren en verano en el borde polar de los trópicos, especialmente sobre los continentes (Norte de Uruguay). Clima : "Es el estado medio de la atmósfera, y sus variaciones, tanto periódicas como aperiódicas, en todas las escalas de tiempo. El estado medio se define por el conjunto de los elementos y fenómenos computados en base a las observaciones meteorológicas de un período largo (10 años por lo menos, 30 años mejor. Así se han definido los siguientes “períodos normales” : 1091-1930, 1931-1960, 1961-1990 ... )”, a efectos de poder clasificar hechos comparables entre lugares y tiempos diferentes. Las variaciones aperiódicas se deben a la circulación y al balance energético el cual, en períodos cortos, es no-equilibrado. ) En períodos cortos, la insolación no se equilibra con la irradiación." Con los datos estadísticos de precipitación y temperatura, casi tenemos “el clima” que hablan los técnicos. Pensando en todo el planeta, sin circulación de la atmósfera, la vida sería inviable. E)(Hann)Clima:"el desarrollo normal del tiempo, y la frecuencia de las diferencias". (respecto al desarrollo “normal”) Ejemplos de variaciones aperiódicas : - cortas : variabilidad común del tiempo. - medianas (semanas,meses): períodos de sequía, lluvias intensas. - largas (años) : sequías del Sahel y del Sertao. - muy largas (muchos años): - geológicas.... 3 IFDoc – Departamento de Geografía –Programa “On Line” de Actualización Docente – AGOSTO A Noviembre 2010 Cursos de Actualización Aplicada a Uruguay y su Entorno Geográfico Climatología Prof Dr Ruben Mario Caffera F) Definición de Alexander von Humboldt(1845):"Por Clima entendemos todas las variaciones en la atmósfera que logran afectar nuestros sentidos (variaciones de temperatura, presión, viento, electricidad, grado de transparencia, humedad, nubosidad, radiación, desarrollo orgánico, aun los sentimientos y el estado anímico del Hombre)." G) De Fina, 1947 Revista Meteorológica, AñoVI, Nº23 Montevideo “C Clima es el conjunto de las diversas modalidades diarias y anuales del tiempo atmosférico, frecuentes en un punto de la superficie terrestre” •Si extendemos la definición a toda una comarca, nos referimos al clima regional. •La comarca puede ser todo el planeta. Así hablamos de “clima global”.R A M A S DE L A S C I E NC I A S M E T E OR OLOGI C A S Y A F I NE S RELACION ENTRE CLIMA Y ... TOPOGRAFIA SE HABLA DE... CONEXION CON: TOPOCLIMATOLOGIA CONSTRUCCION CLIMATOLOGIA APLICADA INGENIERIA HIDROLOGIA CAUDALES HIDROMETEOROLOGIA LIMNOLOGIA HIDROLOGIA EMBALSES HIDROMETEOROLOGIA INGENIERIA HIDROLOGIA CLIMAS PASADOS PALEOCLIMATOLOGIA PALEONTOLOGIA GEOLOGIA GEOGRAFIA PISTAS DE ATERRIZAJE CLIMATOL. AERONAUTICA INGENIERIA CONDICIONES URBANAS CLIMATOLOGIA URBANA ARQUITECTURA COMISION DE LA OMM3 CLIMATOLOGIA Y Meteorol. APLICADA VIDA BIOCLIMATOLOGIA ECOLOGIA FLORA FITOCLIMATOLOGIA ECOLOGÍA / BIOLOGIA FAUNA ZOOCLIMATOLOGIA MET. Y CLIM. APLICADA FLORA Y FAUNA UTILITARIA EL HOMBRE LOS FENOMENOS PATOLOGICOS del HOMBRE AGROCLIMATOLOGIA AGRONOMIA,VETERINARIA BIOCLIMATOLOGIA HUMANA COM. DE MET. AGRICOLA BIOLOGIA, MEDICINA & ECOL. HUMANA CLIMATOLOGIA MEDICA MEDICINA APLICADA COM. CLIM. ¿? ECOLOGIA (esbozo de definición) Ciencia que estudia las relaciones entre la vida y las condiciones del medio ambiente. FACTORES ECOLOGICOS : Clima, Suelo, Agua y todo otro factor que configura el ambiente mediante las condiciones geográficas naturales y artificiales. Meteorología Sinóptica. Estudia los fenómenos meteorológicos en tiempo real, basándose en las observaciones realizadas simultáneamente (a la misma hora), y anotadas sobre mapas geográficos con el objeto de predecir el estado del tiempo futuro. Se trata también del estudio de los fenómenos meteorológicos en escala grande (de 1000 a 10.000km). 3 OMM: Organización Meteorológica Mundial. Agencia Intergubernamental de la ONU, con sede en Ginebra. 4